汽轮机润滑油系统压力异常问题分析

李正平　周松

（湖北省电力建设第二工程公司，湖北武汉　430030）

汽轮机润滑油系统压力异常问题分析

李正平周松

（湖北省电力建设第二工程公司，湖北武汉430030）

主要介绍东汽厂和上汽厂2种机型在调试运行阶段分别出现的润滑油系统压力低的问题，通过实地检修发现最终原因，并阐述汽轮机润滑油系统在安装和调试运行阶段应注意的事项。

汽轮发电机组；润滑油系统；压力低

汽轮发电机组正常运行时，润滑油的压力是机组运行控制的重要参数之一。润滑油压低或者高均会造成一系列的不良后果，尤其是润滑油压低，会导致各轴瓦供油量不足，油膜不能建立或者油膜不稳定，必将造成轴瓦瓦温升高、回油温度升高甚至轴承振动增大等。如果汽轮发电机组长期在此恶劣工况下运行，必将对机组本身造成损伤，如轴瓦磨损、转子轴颈损伤等。所以遇到此类问题，通常会进行停机消缺，从而降低机组经济效益。

现就笔者参与调试运行过程中，遇到的几种典型的润滑油压低的事件进行分析，并提出处理方法及结果。

1　某电厂300MW东汽厂汽轮机组润滑油低事件

1.1系统简介

某电厂1号机为东方汽轮机厂生产的N300-16.7/ 537/537-8型汽轮机，润滑油系统设备及管道均为东汽厂配套供货。汽轮机的润滑油系统采用主油泵-射油器供油方式。主油泵由汽轮机主轴直接驱动，其出口压力油驱动2台射油器投入工作（见图1）。一台射油器向主油泵供油，另一台射油器向汽轮机润滑油系统供油。润滑油系统主要用于向汽轮发电机组各轴承及盘车装置提供润滑油，同时向保安部套和顶轴油系统提供油源。另外，还为发电机氢密封系统提供备用压力油源，并向汽轮发电机组转子联轴器提供冷却油。系统工质为ISO VG32汽轮机油。

图1　某电厂1号机汽轮机的润滑油系统图

1.2机组调试中遇到的问题

该机组在单体调试阶段，汽轮机冲转前，润滑油系统仅仅启动交流润滑油泵时，将轴承润滑油压调整为0.13MPa（润滑油压正常值为0.12～0.15MPa）。整套启动阶段，当汽轮机冲转至3 000r/min时，射油器投入工作，润滑油压为0.12MPa。接着停运交流润滑油泵，并投入备用，润滑油压降低至0.09MPa。随即交流润滑油泵被联锁启动后，润滑油压恢复至正常值。

1.3原因分析

由于润滑油压低问题原因未找到，所以机组并未进行其他调试工作，而保持3 000r/min查原因。根据经验，从以下几个方面进行分析：①系统内设备零部件漏装，如溢流阀等，或油循环时临时堵板等未拆除；②溢流阀故障，开度过大或者控制开度的弹簧失效；③交流润滑油泵或者是直流润滑油泵出口逆止阀故障，发生回座不到位；④润滑油泵或主油泵的出力不足；⑤润滑油系统油路不通畅；⑥射油器不能正常工作；⑦润滑油系统中存在泄漏点［1］。

1.4排查鉴定

根据以上这些原因，现场根据具体情况进行逐一排查，具体如下。

①由于在交流润滑油泵或直流润滑油泵启动时，润滑油系统压力能够调整至正常值，满足机组运行。故此项原因基本上可以排除。

②汽轮发电机组维持3 000r/min运行时，现场派人将溢流阀调整至完全关闭状态，发现润滑油压至少小幅度增加，没有明显改观，故完全可以排除溢流阀故障。

③机组维持在3 000r/min运行，分别启动交流润滑油泵和直流润滑油泵，并停运另外一台油泵，润滑油压能维持在正常值，故可以判断2台油泵的出口逆止阀均没有问题。

④启动交流润滑油泵和直流润滑油泵，润滑油系统压力能达到正常运行值，故说明油泵不存在问题。而根据观察前轴承箱处的主油泵进口和出口压力表，都在设计值正常范围内，同时在前轴承箱处，未听到没有任何金属摩擦声，并且发现主油泵顶部排气孔排油量也正常，故可以排除主油泵故障。

⑤现场通过观察各轴承箱玻璃视窗和回油视窗，发现回油量都很大，故可以排除进油管油路不畅。

⑥当机组维持在3 000rpm运行时，主油泵入口压力在设计值范围内，可判断#1射油器工作正常；而当交流润滑油泵停运，#2射油器单独工作时，润滑油母管压力降至0.09MPa，可初步判断#2射油器工作存在一定问题。但是，由于机组正处于运行状态，无法检查油箱内部的射油器油管路，故安排在停机后进行检查确认。

⑦由于启动交流和直流润滑油泵时，润滑油系统压力能达到正常值，说明润滑油进油母管不存在泄漏问题。另外，根据润滑油系统图（见图1）进行分析，发现2#射油器的吸入口处的高压进油管向油箱内泄漏，则会导致射油器吸入口油压低，射油器吸力不足，从而导致润滑油母管压力压低。但是，由于机组处于运行状态，此故障无法排除，必须等机组停机后，进行进一步核实。

1.5问题处理

根据上述分析，最终决定进行停机检查。直至汽缸完全冷却后，润滑油系统停运，将润滑油倒油至贮存油箱。随即进入油箱内部，进行仔细的检查。首先检查溢流阀、油泵出口逆止阀，发现没有问题，符合以上的判断。接着，重点对油箱内部管道及2#射油器进行检查。检查发现2#射油器入口处法兰垫片破损，从而导致射油器工作不正常，致使润滑油系统供油不足，润滑油压偏低。由此可以再次确认以上的分析判断是完全正确的。最后，更换2#射油器入口法兰垫片。问题处理完毕后，再次对汽轮机进行冲转，转速达到3 000r/min，交流润滑油泵停用后，润滑油系统压力一直稳定在0.13MPa。

2　某电厂600MW上汽厂汽轮机组润滑油低事件

图2　某电厂2号机汽轮机的润滑油系统图

2.1设备简介

某电厂2号机为上海汽轮机厂生产的N622-16.67/538/538型汽轮机，润滑油系统设备及管道全部为汽轮机厂家配套供货。汽轮机润滑油系统同样采用主油泵-射油器供油方式。主油泵由汽轮机主轴直接驱动，其出口压力油驱动射油器投入工作。与东方300MW机组油系统的区别在于，油箱内部只有一个射油器（见图2）。主油泵出口同时向两路供油，一路向射油器供油，另外一路向保安油、发电机密封油（备用）提供压力油。系统工质为ISO VG46汽轮机油。

2.2机组调试中遇到的问题

该机组在分部试运阶段，交流润滑油泵和直流润滑油泵运行时，润滑油压为0.12MPa（润滑油压正常值为0.10～0.15MPa），符合设计要求。机组整套启动阶段，当汽轮机冲转至3 000r/min时，主油泵开始驱动射油器工作，系统压力仍为0.12MPa。接着停运交流润滑油泵。并投入备用。但是，润滑油压下降至0.08MPa，随即联锁启动交流润滑油泵。

2.3原因分析

该机组所碰到问题与前一问题基本相同，但是由于系统差异，分析判断的方法也有所区别。根据以上现象及系统特点，从以下几个方面入手：①润滑油系统油路不畅；②润滑油泵、主油泵出力不足；③射油器出口逆止阀卡涩；④射油器不能正常工作［2］。

2.4排查鉴定

同样根据以上所列原因，逐一进行排查分析。

①机组维持在3 000r/min，交流润滑油泵运行时，观察各轴承箱的玻璃视窗，发现各轴瓦回油量都很大。另外，将进油滤网旁路打开，润滑油压并无任何变化。故排除润滑油系统油路不畅及润滑油进油滤网堵塞现象。

②单独运行交流润滑油泵或直流润滑油泵时，润滑油压均在机组设计值内，故表明交流和直流油泵均不存在问题。在汽轮机转子转速为3 000r/min时，查看前轴承箱左侧的主油泵进口和出口压力表，发现压力值同样也在机组设计值范围内，同时也未听到没有任何金属摩擦声，而且发现主油泵顶部排气孔排油也正常，故也可以排除主油泵故障。

③如果射油器的出口逆止阀卡涩，以至于没有完全打开，就会导致出口管道产生节流现象，从而造成各轴瓦供油不足。故决定停机后，对射油器进行解体检查。

④射油器的入口逆止板发生卡涩，或者射油器进口和出口油管路有泄漏，也同样会导致射油器不能吸入足够的润滑油，不能向轴承提供足量的润滑油。故此也可能是系统润滑油压低的主要原因。

2.5问题处理

在机组停机后，打开油箱人孔盖，进入油箱内部，主要检查射油器相关管路及相关部件。最后，检查发现射油器的出口逆止门的顶针断裂，造成逆止门门芯不能自由活动，从而导致润滑油系统供油不足，油压偏低。

由此，可以验证以上的分析的正确性。射油器出口逆止阀卡涩就是导致润滑油压低的原因。在机组重新更换了出口逆止门顶针后，再次启机冲转到3 000r/min，稳定一段时间后，停用交流润滑油泵，润滑油压一直稳定在0.12MPa。

3　结论

上述2例润滑油系统问题是笔者在调试运行过程中遇到的比较典型的事件，同时润滑油系统还会遇到各种各样的问题，导致耗费大量的人力、物力来检查处理。为了避免以上现象的发生，笔者提出以下几点建议。

①在设备安装前，严格、仔细检查设备是否有缺陷。一是各润滑油泵出口逆止门、射油器出口逆止门、溢流阀都需拆开检查，保证严密性和灵活性。二是在油箱进油前，需对内部各管道焊缝、法兰处垫片仔细检查，避免泄漏现象发生。

②在安装过程中，应对安装质量、工艺应有严格的要求。严格按照电力行业规范、厂家图纸，编写作业指导书和施工工艺卡，同时安装人员应严格执行，并严格实行质检制度。一是套装油管路一定要进行着色检查，特别是内部进油管道。一旦发生泄漏，必将会造成机组停机，甚至烧瓦等严重事故的发生。二是安装前，必须对管道内部进行认真的清理。既能减少后期油循环的工作量，又能减少油系统内残余的杂质等，从而保证机组运行的安全。三是严格按照施工工序卡和技术规范进行验收，特别是隐蔽工程一定要在多方见证下，才能进行封闭。

③安装人员需要进行定期培训，从而熟悉技术规范，并增强自身技术能力。开工前和安装过程中，还应进行技术交底，以提高安装人员整体素质。

［1］翟德双，戴峰.600MW汽轮机润滑油压力低的分析与处理［J］.华东电力，2008（2）：31-33.

［2］张胜华.汽轮机润滑油压力低的原因分析［J］.黑河科技，2002（4）：19.

Analysis of Abnormal Pressure of Steam Turbine Lubricating Oil System

Li ZhengpingZhou Song
（Hubei Electric Power Construction Second Engineering Company，Wuhan Hubei 430030）

This paper mainly introduced low pressure of lubricating oil system of DFSTW and SAIC factory two mod⁃els appear in the commissioning phase，through the field overhaul found the final cause，and the matters that should be paid attention to during the installation and commissioning of turbine lubricating oil system were described.

steam turbine generator unit；lubricating oil system；pressure low

TK263.8

A

1003-5168（2016）08-0071-03

2016-07-21

李正平（1982-），男，工程师，研究方向：电厂热机专业安装和调试，项目管理；周松（1986-），男，助理工程师，研究方向：电厂汽机安装和调试。